1. “AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA
RESPONSABLE Y COMPROMISO CLIMATICO”
Integrantes (COMPLETACION):
Leyton Juárez Juan Diego
Garcia Delfin Hans
Gamarra Zegarra Oscar Manuel
Garcia Sosa Jose Ricardo
Gutierrez Delgado Estiben
Facultad:Ingeniería de Minas
Especialidad/Escuela: Ingeniería de Petróleo
Profesor: Ing. Juan Carlos Aliaga
Trabajo: “Casing y Diseño de Cementacion”
Ciclo: Ciclo verano

2. CASING Y DISEÑO DE CEMENTACION
Durante la construcción de un pozo de petróleo los procesos de revestimiento y
cementación son de vital importancia para el mismo, dado que una deficiente selección y
fallas en los cálculos traerían drásticas consecuencias; tales como incremento de los
costos, riesgo de pérdida del pozo, riesgos hacia el ambiente y a la seguridad. Por tal
motivo al momento de diseñar el revestimiento y cementar un pozo petrolero se deben
tomar en cuenta las nuevas técnicas, así como las mejores prácticas operacionales
dirigidas hacia ambos procesos.
El diseño óptimo de un revestidor se asegura en la selección adecuada y económica de
tuberías revestidoras, así como su duración y capacidad de resistencia a las condiciones a
encontrar durante la perforación y vida útil del pozo.
Mientras que el programa de cementación debe diseñarse para obtener una buena
cementación primaria. El trabajo debe aislar y prevenir la comunicación entre las
formaciones cementadas y entre el hoyo abierto y las formaciones superficiales detrás del
revestidor. Debe considerarse el no fracturar alrededor de la zapata del conductor o de la
sarta de superficie durante las subsiguientes operaciones de perforación o cuando se
corren las otras sartas de revestimiento.
Parámetros que intervienen en el diseño de revestimiento.
Las funciones elementales de una tubería de revestimiento son:
a) Soporta las paredes del pozo y detiene las tendencias de derrumbes de las formaciones
no consolidadas.
b) Evitar contaminación de agua superficial.
c) Evita el escape de los fluidos de la formación a través del pozo de un estrato a otro.
d) Sirve de punto de apoyo del equipo de trabajo.
El número de sartas de revestimiento que pueden introducirse en un pozo depende de las
presiones que se esperan en el subsuelo. Generalmente se usan de dos a tres tipos de
revestimiento más un tubo protector en la parte más superficial. Estas tuberías se les
conoce como:
a) Tubo Conductor o Protector
b) Revestimiento Superficial
c) Revestimiento Intermedio

3. d) Revestimiento de Producción
Figura 1. Detalle de Revestimientos Colocados en un Pozo Petrolero (Fuente: Metodología
para Analizar y Resolver Problemas de Perforación)
Para diseñar la tubería de revestimiento deben conocerse los esfuerzos a la cual estará
sometida y las diferentes características del tipo de tubería a usarse.
Al introducir una tubería en el hueco, estará sometida simultáneamente a tres esfuerzos
principales, los cuales son:
a) Esfuerzo a la Tensión, originado por el peso que ejerce la sarta.
b) Esfuerzo al Colapso, originado por la presión de la columna hidrostática ejercida hacia la
tubería.
c) Esfuerzo al Estallido, originada por la presión del fluido en el interior de la tubería.

4. Habrá que tomar en cuenta además los factores de diseño, conocidos como factores de
seguridad, y que varían según el área y el criterio del diseñador. Lo que se debe tener
siempre en mente es que por lo menos el diseño sea seguro. El rango de valores usados
en la industria como factores de diseño es:
• Para tensión de 1.6 a 2.0
• Para colapso de 1.1 a 1.33
• Para estallido de 1.0 a 1.25
Usar un factor para la tensión de 2.0 previene al diseñador de cualquier esfuerzo de
tensión que se presenta en el momento de introducir la Tubería de Revestimiento.
Efecto de Flotación
Cuando se diseña por tensión, basado en el peso de la tubería en el aire, se desprecia el
efecto de la flotación que ayuda con el peso de la tubería. La flotación reduce el peso de la
tubería en un 15 al 17%, por consiguiente cualquier factor de diseño no es real, sin
embargo, es más seguro. El factor de flotación está dado por:
F.F. = 1 - 0.015 x densidad del fluido
Parámetros que intervienen en el diseño de revestimiento. Entre los propósitos
principales de la cementación se pueden mencionar los siguientes:
• Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo.
• Aislar zonas de diferentes fluidos.
• Aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas por el fluido de
perforación o por los fluidos del pozo.
• Evitar o resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías.
• Reparar pozos por problemas de canalización de fluidos.
• Reparar fugas en el revestidor.

5.  PROBLEMAS
Problem 11_13: For a 16000ft string of 51/2 in., 20 lbs./ft. 0-75 casing, calculate
the final hook load at the end of the cement job when 16 lbs./gal cement is in the
annulus to the surface and a 10.5 lbs./gal mud is inside the casing.
Traducción: Problema 11-13: Para una sarta de 16000 ft, de 51/2 in., 20 lb. /ft. 0-75
casing, Calcular la carga del gancho final al final de trabajo de cementación,
cuando el cemento 16 libras. / Gal está en el espacio anular a la superficie y un lodo
de 10,5 libras. / Gal está dentro del casing.
SOLUCION
A) Calculamos el string weight:
B) Weight of mud: El peso de lodo desplazado es:
_
_
C) Weight of cement:
 Total buoyant Weight =string Weight + Weight of cement - Weight of mud
Total buoyant Weight = + -
Total buoyant Weight = 351 355.08 lbs.

6. PROBLEMA 11-14
A 5000 ft, 4 ½ in, 10.5 lbs/ft k-55 liner is run on 3 ½ in, 13 lbs/ft drill pipe. the liner
top is at 12500 ft. calculate the maximum hook load in a 15 lbs/gln mud is the drill
pipe and the liner filled with mud.
Data:
ФD.P = 4 ½”
ФLINER = 3 ½”
HD.P = 12500 ft
HLINER = 5000 ft
Solution:
 Para el drill pipe
12500 ft
5000 ft
4 ½”
3 ½”

7. Hallamos el peso de la tubería de revestimiento
 Para el liner
Hallamos el peso del liner
Luego, hallamos el factor de flotabilidad
Finalmente, hook load of a mud, filled string in mud
Por lo tanto:

8. PROBLEMA 11-15
Calculate the weight of mud that will just balance the weight ( float) of 5000
ft string of a 10 ¾ in, 40.5 lbs/ft k-55 casing string is run emply (neglec air
weight).
Data:
H = 5000 ft
Фhueco = 10 ¾”
k-55 40 lbs/ft PCOLAPSO = 1580 psi
W
lodo = ??
Solution:
Hallamos la ρLODO
5000 ft
10 ¾”

9. Ahora hallamos el volumen del lodo
Por último, hallamos el WLODO

10. PROBLEMA 11-16
Calculate the bouyancy weight of a 9 5/8 in, 47 lbs/ft N-80 casing when 8.33
lbs/gln surfactant water just reaches the shoe and there is a 16.4 lbs/gln
cement flush in the annulus.
Solution:
Hallamos la profundidad vertical
Calculamos el string weight:
Weight of surfactant water: El peso del agua surfactante desplazado es:
_
N-80 47 lbs/ft
H

11. _
Weight of cement:
 Total buoyant Weight =string Weight + Weight of cement - Weight de agua
surfactant
Total buoyant Weight = + -
Total buoyant Weight = 346158.97 lbs.